Medica-Medizintechnik GmbH

Blumenweg 8 D - 88454 Hochdorf

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM DURCHFüHREN EINES BIO-FEEDBACK BEI EINEM MUSKELTRAININGSGERäT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Anzeigeneinrichtung eines mit mindestens einem Kraftsensor zum Sensieren einer von einer Person aufgebrachten periodischen oder Dauer-Muskelleistung ausgerüsteten

Muskeltrainingsgerätes, wobei in der Anzeigeneinrichtung eine Ist-Muskelleistung in Relation zu einer SoIl- Muskelleistung oder einer Maximal-Muskelleistung dargestellt wird und die Anzeigeneinrichtung so gesteuert wird, dass eine vom Patienten abgefragte Leistung jeweils in einem vorgegebenen Sollbereich eines Flächenfeldes der

Anzeigeneinrichtung dargestellt wird.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Durchführen des obigen Verfahrens.

Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um die erbrachte Leistung von an Bewegungstrainingsgeräten trainierenden Personen darzustellen und ein optisches Feedback für die erbrachte Leistung zu bieten. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie unübersichtlich sind und eine nur schlecht geeignet sind, eine auf einem Blick schnell erfassbare mehrfunktionale Darstellung eines Leistungsbildes zu liefern. Ein mehrfunktionales Leistungsbild kann dabei beispielsweise einerseits durch das Ausmaß einer momentanen Kraftaufbringung und andererseits durch die über eine vorgegebene Zeitspanne gemittelte Konstanz einer Kraftaufbringung gegeben sein. Bei einem Training mit zwei Kraftsensoren, bei dem jeweils ein Sensor für beispielsweise einen Arm oder ein Bein vorgesehen ist, kann auch das Gleichmass einer Kraftaufbringung der Arme oder Beine in ein mehrfunktionales Leistungsbild eingehen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels derer ein mehrfunktionales Leistungsbild einer trainierenden Person übersichtlich und schnell erfassbar darstellbar ist.

Für ein Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Soll-Muskelleistung durch ein erstes Flächenfeld vorgebbaren Flächeninhalts dargestellt wird und die Ist-Muskelleistung durch ein innerhalb des ersten Flächenfeldes angeordnetes zweites variables Flächenfeld dargestellt wird, wobei der Flächeninhalt des zweiten Flächenfeldes in vorgegebener Relation zur Ist-Muskelleistung geändert wird.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die obige Aufgabe durch entsprechende Vorrichtungsmerkmale gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Merkmalskombination, dass die Soll-Muskelleistung durch ein erstes Flächenfeld vorgebbaren Flächeninhalts dargestellt wird und die Ist-Muskelleistung durch ein innerhalb des ersten Flächenfeldes angeordnetes zweites variables Flächenfeld dargestellt wird, wobei der Flächeninhalt des zweiten Flächenfeldes in vorgegebener Relation zur Ist- Muskelleistung geändert wird, erreicht, dass die Möglichkeit gegeben ist, eine mit einem Trainingsgerät gekoppelte Anzeigeneinrichtung so zu steuern, dass im Verlauf der Zeit unterschiedliche geforderte Muskelleistungen beim Betätigen des Trainingsgerätes gefordert sind und die dabei jeweils unterschiedliche, in das Trainingsgerät eingebrachte Leistung in einem zeitlich variablen Normbereich so dargestellt ist, dass ein Patient allein durch Beachtung des vorgegebenen, zeitlich variablen Normbereiches im Verlauf der Zeit die tatsächlich von ihm geforderten, zeitvariablen Muskelleistungen in das Gerät einbringt.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Fläche des zweiten Flächenfeldes linear proportional zur Ist-Muskelleistung geändert wird. Alternativ kann die Fläche des zweiten Flächenfeldes quadratisch proportional zur Ist-Muskelleistung geändert werden. Dabei kann je nach

Anwendungsfall die Fläche des zweiten Flächenfeldes proportional zur Ist-Muskelleistung zunehmen oder abnehmen.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Flächeinhalt des zweiten Flächenfeldes der als Varianz bezeichneten statistische Abweichung von eine zeitgemittelten Ist-Muskelleistung entspricht.

Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass bei einem Ansteigen der Ist-Muskelleistung auf eine Maximal- Muskelleistung das erste Flächenfeld vollständig von dem zweiten, variablen Flächenfeld ausgefüllt wird. Das erste Flächenfeld ist dabei vorzugsweise farblich unterschiedlich zu dem zweiten, variablen Flächenfeld ausgebildet.

Beispielsweise kann das erste Flächenfeld rechteckförmig ausgebildet sein und das zweite, variable Flächenfeld im Zentrum des ersten Flächenfeldes angeordnet und ebenfalls rechteckförmig ausgebildet sein. Entsprechend einem anderen Beispiel kann das erste Flächenfeld kreisförmig ausgebildet sein und das zweite, variable Flächenfeld im Zentrum des ersten Flächenfeldes angeordnet und ebenfalls kreisförmig ausgebildet sein.

Das erste Flächenfeld kann des weiteren in ein oder mehr gegeneinander abgegrenzte Areale unterteilt sein, wobei jedes Areal einen vorgebbaren Normbereich darstellt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Kraftsensor vorzugsweise aber nicht notwendigerweise von einer von Hand oder von Fuß zu betätigenden Kurbel gebildet.

Insbesondere kann die Soll-Muskelleistung oder eine Maximal-Muskelleistung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Höhe oder Breite eines ersten Flächefeldes dargestellt sein und die Ist-Muskelleistung durch ein innerhalb des ersten Flächenfeldes angeordnetes zweites Flächenfeld dargestellt sein, das in vorgegebener Relation zur Ist-Muskelleistung in Richtung der Höhe oder der Breite des ersten Flächenfeldes verschoben it.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das zweite Flächenfeld linear proportional zur Ist- Muskelleistung in Richtung der Höhe oder der Breite des ersten Flächenfeldes verschoben wird. Eine mögliche Ausführung sieht dabei vor, dass bei einem Ansteigen der Ist-Muskelleistung von einer Minimal-Muskelleistung auf die Maximal-Muskelleistung das zweite Flächenfeld ausgehend von einem ersten Randbereich des ersten Flächenfeldes in Richtung der Höhe oder der Breite des ersten Flächenfeldes in Richtung eines dem ersten Randbereich gegenüberstehenden zweiten Randbereich des ersten Flächenfeldes verschoben wird.

Generell ist das erste Flächenfeld vorzugsweise farblich unterschiedlich zu dem zweiten Flächenfeld ausgebildet.

Gemäß einer anderen wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Kraftsensor von einer von Hand oder von Fuß zu betätigenden Kurbel gebildet ist, die mit einem eine Winkelstellung sensierenden Winkelsensor versehenen ist, wobei innerhalb des ersten Flächenfeldes ein drittes, verschiebbares Flächenfeld vorgesehen ist, das entsprechend der

Winkelstellung der Kurbel in einer Richtung senkrecht zum zweiten Flächenfeld, verschoben wird.

Das dritte Flächenfeld kann dabei beispielsweise so gesteuert sein, dass es bei gleichmäßiger Betätigung der Kurbel mit konstanter Geschwindigkeit zwischen zwei sich gegenüberstehenden zugeordneten Randbereichen bewegt wird. Alternativ kann das dritte Flächenfeld so gesteuert sein, dass es bei gleichmäßiger Betätigung der Kurbel im Geschwindigkeitsverlauf entsprechend einer harmonischen Schwingung zwischen zwei sich gegenüberstehenden zugeordneten Randbereichen bewegt wird.

In beiden Fällen kann vorgesehen sein, dass das dritte Flächenfeld unidirektional oder bidirektional hin und her bewegt wird.

Ein Widerstand gegen die von einer trainierenden Person aufzubringende Muskelleistung kann über die Zeit konstant bemessen sein oder alternativ beispielsweise proportional, aber entgegengerichtet zu der aufgebrachten Muskelleistung sein. Eine zeitliche variable Normvorgabe für eine über die Zeit sich ändernde, in das Muskeltrainingsgerät einzubringende Muskelleistung wird vorzugsweise aber nicht notwendigerweise durch über die Zeit jeweils unterschiedlich hohe Geschwindigkeiten beim Betrieb des Muskeltrainingsgerätes aufgebracht .

Die bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen in Ihren Merkmalen den bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer

Vorrichtungen erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Darin zeigen:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeneinrichtung gemäß einem ersten Aspekt in einer Ansicht von vorne;

Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeneinrichtung gemäß einem ersten Aspekt in einer Ansicht von vorne;

Fig. 3 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeneinrichtung gemäß einem zweiten Aspekt in einer Ansicht von vorne;

Fig. 4 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeneinrichtung gemäß einem zweiten Aspekt in einer Ansicht von vorne;

Fig. 5 eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in Figur 5 in einer Prinzipskizze dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 200 ist zum Steuern von in den Figuren 1 bis 4 als möglichen Ausführungsformen dargestellten Anzeigeneinrichtungen eines mit einem Kraftsensor zum Sensieren einer von einer Person aufgebrachten periodischen oder Dauer-Muskelleistung ausgerüsteten Muskeltrainingsgerätes ausgelegt.

Die Vorrichtung 200 ist so eingerichtet, dass ein Widerstand gegen die von einer trainierenden Person aufzubringende Muskelleistung proportional, aber entgegengerichtet zu der aufgebrachten Muskelleistung ist. Eine zeitliche variable Normvorgabe für eine über die Zeit

sich ändernde, in das Muskeltrainingsgerät einzubringende Muskelleistung wird dabei durch über die Zeit jeweils unterschiedlich hohe Geschwindigkeiten beim Betrieb des Muskeltrainingsgerätes aufgebracht .

In einer Anzeigeneinrichtung ist eine Ist-Muskelleistung in Relation zu einer Soll-Muskelleistung oder einer Maximal- Muskelleistung darstellbar. Die Anzeigeneinrichtung ist dabei so gesteuert, dass eine vom Patienten abgefragte Leistung jeweils in einem vorgegebenen Sollbereich eines Flächenfeldes der Anzeigeneinrichtung dargestellt ist.

Bei den in den Figuren 1 und2 dargestellten Ausführungsformen ist die Soll-Muskelleistung dabei durch ein erstes Flächenfeld vorgebbaren Flächeninhalts dargestellt und die Ist-Muskelleistung ist durch ein innerhalb des ersten Flächenfeldes angeordnetes zweites variables Flächenfeld dargestellt, wobei der Flächeninhalt des zweiten Flächenfeldes in vorgegebener Relation zur Ist- Muskelleistung änderbar ist.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform nimmt der Flächeninhalt des zweiten Flächenfeldes linear proportional mit der aufgewendeten Ist-Muskelleistung zu. Das erste, fest vorgegebene Flächenfeld ist dabei rechteckförmig ausgebildet und das zweite, variable Flächenfeld ist im Zentrum des ersten Flächenfeldes angeordnet und ebenfalls rechteckförmig ausgebildet.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform nimmt der Flächeninhalt des zweiten Flächenfeldes quadratisch proportional mit der aufgewendeten Ist-Muskelleistung zu. Das erste, fest vorgegebene Flächenfeld ist dabei

kreisförmig ausgebildet und das zweite, variable Flächenfeld ist im Zentrum des ersten Flächenfeldes angeordnet und ebenfalls kreisförmig ausgebildet.

Der Flächeinhalt des zweiten Flächenfeldes entspricht in beiden Fällen der als Varianz bezeichneten statistischen Abweichung von einer zeitgemittelten Ist-Muskelleistung.

Bei einem Ansteigen der Ist-Muskelleistung auf die Maximal- Muskelleistung ist das erste, fest vorgegebene Flächenfeld vollständig von dem zweiten, variablen Flächenfeld ausgefüllt. Das erste Flächenfeld ist farblich unterschiedlich zu dem zweiten Flächenfeld ausgebildet.

Der Kraftsensor ist von einer von Hand oder von Fuß zu betätigenden Kurbel gebildet.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße Anzeigen-Vorrichtung für ein therapeutisches Bewegungs- trainingsgerät enthält ebenfalls zwei Kraftsensoren zum Sensieren einer periodischen Muskelleistung, im vorliegenden Fall ebenfalls die an einer Tretkurbel dargebrachte Leistung einer die Tretkurbel rotierenden Person. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält eine Anzeigen-Einheit, auf der eine Ist-Muskelleistung in Relation zu einer Soll-Muskelleistung oder einer Maximal- Muskelleistung darstellbar ist, wobei die Soll- Muskelleistung oder Maximal-Muskelleistung durch die Höhe oder Breite eines ersten, fest vorgegebenen Flächefeldes dargestellt ist und die Ist-Muskelleistung durch ein innerhalb des ersten Flächenfeldes angeordnetes zweites Flächenfeld dargestellt ist, das in vorgegebener Relation

zur Ist-Muskelleistung in Richtung der Höhe oder der Breite des ersten Flächenfeldes verschiebbar ist.

Das zweite Flächenfeld ist linear proportional zur Ist- Muskelleistung in Richtung der Höhe oder der Breite des ersten Flächenfeldes verschiebbar. Bei einem Ansteigen der Ist-Muskelleistung von einer Minimal-Muskelleistung auf die Maximal-Muskelleistung ist das zweite Flächenfeld ausgehend von einem ersten Randbereich des ersten Flächenfeldes in Richtung der Höhe des ersten Flächenfeldes in Richtung eines dem ersten Randbereich gegenüberstehenden zweiten Randbereich des ersten Flächenfeldes verschiebbar. Das erste Flächenfeld ist dabei farblich unterschiedlich zu dem zweiten Flächenfeld ausgebildet.

Der Kraftsensor ist von einer von Hand zu betätigenden Kurbel gebildet, die mit einem eine Winkelstellung sensierenden Winkelsensor versehenen ist. Innerhalb des ersten Flächenfeldes ist auch ein drittes, verschiebbares Flächenfeld vorgesehen, das entsprechend der Winkelstellung der Kurbel in einer Richtung senkrecht zum zweiten Flächenfeld, d.h. in Richtung der Breite des ersten Flächenfeldes verschiebbar.

Das dritte Flächenfeld ist bei gleichmäßiger Betätigung der Kurbel mit konstanter Geschwindigkeit zwischen zwei sich gegenüberstehenden zugeordneten Randbereichen unidirektional von links nach rechts bewegbar.

Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen

Lehre, die als solche durch die Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt ist.